JP5039630B2 - 計測モジュール - Google Patents
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Description
以下に、従来の非接触タイプの検出器として、「特開2002−340637号公報」に開示されている検出器(以下、「従来の検出器」という)を説明する。
ハウジング1022の内周の端部には、アースリング1020に螺合する螺合部1023が設けられており、螺合部1023と対向する外側の位置にはフランジ1024が設けられている。
本発明は、低コストでセラミックスにより形成されているパイプが用いられた計測モジュールを提供することを目的とする。
変換器とともに電磁流量計を構成する検出器の一部品である計測モジュールであって、(A)セラミックスにより形成されているパイプと、前記パイプの外周に設けられている一対の電極と、前記パイプの外側に配置されており、前記一対の電極を保護するシールド部材と、前記パイプの外側に配置されている一対のコイルと、前記パイプの外側に配置されており、前記パイプの周方向に沿った切り欠きが設けられているヨークと、前記一対の電極により得られる電圧を増幅する回路が設けられているプリアンプ基板及び差動アンプ基板と、前記計測モジュール外部の電源と前記プリアンプ基板及び前記差動アンプ基板とを結線する中継基板と、前記パイプの外周に設けられており、前記シールド部材及び前記ヨークが取り付けられるべき部位が設けられている位置特定部材とを備え、(B)前記シールド部材及び前記ヨークは前記位置特定部材の前記シールド部材及び前記ヨークが取り付けられるべき部位に取り付けられており、前記プリアンプ基板、前記差動アンプ基板、及び前記中継基板は、前記ヨークの前記切り欠きに配置されている。
先ず、本実施の形態に係る電磁流量計の構成を説明する。その電磁流量計はファラデーの法則による電磁気力を利用して導電性流体の流量を測定する装置であって、検出器1と変換器2とで構成されている。
図2は本実施の形態の検出器1の分解斜視図であり、図3は本実施の形態の検出器1の断面図である。図2及び図3に示すように、本実施の形態の検出器1はハウジング31と計測モジュール32とで構成されている。図2及び図3に関し更に説明すると、図2はハウジング31の内部に設けられている柱状の空洞部に矢印の向きに計測モジュール32が装着されようとする様子を示しており、図3はハウジング31の空洞部に計測モジュール32が装着された状態の断面を示している。電磁流量計が使用される際、計測モジュール32はハウジング31の空洞部に装着される。より詳細には、計測モジュール32は、計測モジュール32のハウジング31への挿入方向の端面355を、ハウジング31の空洞部の軸方向の端面313に当接し、位置決めされる位置まで挿入する。位置決め後、計測モジュール32は、図2に示す矢印方向から計測モジュール位置決め部材314をハウジング31に挿入することにより計測モジュール32はハウジング31に固定される。なお、計測モジュール位置決め部材314は、その外周に雄ねじ部が形成されており、この雄ねじ部をハウジング31に形成される雌ネジ部に螺合させることにより固定するようになっている。また、計測モジュール32と計測モジュール位置決め部材314とはそれらの間に配置されるO(オウ)リング315によって密着している。ハウジング31は、筒状の本体部311と、本体部311の両端に設けられている鋼鉄製のフランジ312とで構成されている。ハウジング31は例えば鋳造により形成される。
図4は本実施の形態の計測モジュール32の外観図であり、図5は本実施の形態の計測モジュール32の分解斜視図である。図4及び図5に示すように、本実施の形態の計測モジュール32は、パイプ322と、第1パイプホルダ323a及び第2パイプホルダ323bと、電極324a及び電極324bと、シールドケース325a及びシールドケース325bと、ヨーク326a及びヨーク326bと、コイル327a及びコイル327bと、ポールピース328a及びポールピース328bと、プリアンプ基板329a及びプリアンプ基板329bと、シールドカバー330a及びシールドカバー330bと、差動アンプ基板331と、第1中継基板332と、第2中継基板333とで構成されている。パイプ322は図1に示されるパイプ12に対応し、電極324a及び電極324bは図1に示される電極13a及び電極13bに対応し、コイル327a及びコイル327bは図1に示されるコイル11に対応する。
図6は本実施の形態の計測モジュール32を構成するパイプ322の外観図である。図6に示すように、パイプ322は、軸方向の両端部の径が中央部の径より大きく、つまり中央部が両端部より細く、セラミックスで形成されている導電性流体の流路である。なお、パイプ322の軸方向の両端部の径の大きさは、図3に示すように、実質的にハウジング31に形成される空洞部の径より若干小さいものに設定されている。一方、パイプ322の軸方向の中央部の径の大きさは、パイプ322の外周面とハウジング31の内周面との間の空間に計測モジュール32の後述する主要部品を配置する必要があるため、パイプ322の軸方向の両端部の径に比べ小さくなっている。
ところで、検出器1が配置される流路の大きさは多様である。つまり、検出器1を構成するハウジング31の柱状の空洞部の径は多様である。そのため様々な径の空洞部に適合するように、計測モジュール32の直径も多様である。図25は、直径が15mmの計測モジュール32Aの外観と、直径が100mmの計測モジュール32Bの外観とを、同一の表示比率で示している。図26は計測モジュール32A及び計測モジュール32Bの断面図である。
2 変換器
31 ハウジング
32 計測モジュール
311 本体部
312 フランジ
322 パイプ
323a 第1パイプホルダ
323b 第2パイプホルダ
323aa,323ab,323ba,323bb 半円状のリング部材
324 電極
325 シールドケース
326 ヨーク
327 コイル
328 ポールピース
329 プリアンプ基板
330 シールドカバー
331 差動アンプ基板
332 第1中継基板
333 第2中継基板
701 ヨーク位置決め用ボス
702 シールドケース位置決め用ミゾ
901 シールドケース位置決め用ツメ
1401 ヨーク位置決め用ミゾ
Claims (5)
- 変換器とともに電磁流量計を構成する検出器の計測モジュールであって、
セラミックスにより形成されているパイプと、
前記パイプの外周に設けられている一対の電極と、
前記パイプの外側に配置されており、前記一対の電極を保護するシールド部材と、
前記パイプの外側に配置されている一対のコイルと、
前記パイプの外側に配置されており、前記パイプの周方向に沿った切り欠きが設けられているヨークと、
前記一対の電極により得られる電圧を増幅する回路が設けられているプリアンプ基板及び差動アンプ基板と、
前記計測モジュール外部の電源と前記プリアンプ基板及び前記差動アンプ基板とを結線する中継基板と、
前記パイプの外周に設けられており、前記シールド部材及び前記ヨークが取り付けられるべき部位が設けられている位置特定部材とを備え、
前記シールド部材及び前記ヨークは前記位置特定部材の前記シールド部材及び前記ヨークが取り付けられるべき部位に取り付けられており、
前記プリアンプ基板、前記差動アンプ基板、及び前記中継基板は、前記ヨークの前記切り欠きに配置されている
計測モジュール。 - 大きさが異なる複数の前記計測モジュールが存在し、
前記ヨークの大きさは、前記計測モジュールの大きさに応じて決定され、
前記ヨークの前記切り欠きの大きさは、前記ヨークの大きさにかかわらず実質上不変であり、
前記プリアンプ基板、前記差動アンプ基板、及び前記中継基板の大きさは、前記計測モジュールの大きさにかかわらず実質上不変である
請求項1に記載の計測モジュール。 - 前記位置特定部材は、(A)前記パイプの外周に接し、前記外周を囲む第1のリングである第1のパイプホルダを構成し、前記シールド部材が取り付けられるべき部位である第1の位置決め部位が設けられているとともに、前記ヨークが取り付けられるべき部位である第2の位置決め部位が設けられている一対の第1の半円状リング部材と、(B)前記パイプの外周に接し、前記外周を囲む第2のリングである第2のパイプホルダを構成し、前記シールド部材が取り付けられるべき部位である第3の位置決め部位が設けられているとともに、前記ヨークが取り付けられるべき部位である第4の位置決め部位が設けられている一対の第2の半円状リング部材とを有し、
前記シールド部材は、前記第1の位置決め部位及び前記第3の位置決め部位に取り付けられており、
前記ヨークは、前記第2の位置決め部位及び前記第4の位置決め部位に取り付けられている
請求項2に記載の計測モジュール。 - 前記一対の第1の半円状リング部材それぞれは、両端部に嵌合部が設けられており、一方の前記第1の半円状リング部材の嵌合部と他方の前記第1の半円状リング部材の嵌合部とが嵌め合わされて前記第1のリングである第1のパイプホルダが構成されており、
前記一対の第2の半円状リング部材それぞれは、両端部に嵌合部が設けられており、一方の前記第2の半円状リング部材の嵌合部と他方の前記第2の半円状リング部材の嵌合部とが嵌め合わされて前記第2のリングである第2のパイプホルダが構成されている
請求項3に記載の計測モジュール。 - 前記一対の電極は、前記パイプの外周の、前記パイプの軸方向と直交する線上で対向する位置に設けられており、
前記一対のコイルは前記ヨークの、対向する位置それぞれに取り付けられており、
前記一対の電極を通る直線と前記一対のコイルを通る直線とが直交するように、前記第2の位置決め部位が前記一対の第1の半円状リング部材それぞれに設けられているとともに、前記第4の位置決め部位が前記一対の第2の半円状リング部材それぞれに設けられている
請求項4に記載の計測モジュール。
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